单层过渡金属硫族化物中的非线性激子自旋霍尔效应
介观与纳米尺度物理
2018-12-07 v1 光学
摘要
我们提出并分析了一种在普通（1H 相）单层过渡金属硫族化物（TMDs）中由于光学整流非线性过程诱导自旋霍尔电流的机制。光诱导自旋电流正比于光强，并源于 TMDs 中的本征自旋轨道耦合。自旋电流谱受电子-空穴相互作用（即激子效应）的强烈影响，类似于光学吸收。显著的是，激子改变了诱导自旋电流的温度依赖性，甚至可通过改变温度使电流方向反转。这一特殊的激子行为被证明源于对光学响应有贡献的两种不同机制的相对强度，即纯带间部分与混合带间/带内贡献。此外，我们研究了二次谐波电荷与自旋电流的谷二色性，并展示了源于其不同角动量的 与 激子的不同谷极化。我们的发现为在普通 TMDs 中无需外静电或静磁场产生直流自旋电流铺平了道路。
引用
@article{arxiv.1812.02596,
title = {Nonlinear excitonic spin Hall effect in monolayer transition metal dichalcogenides},
author = {Alireza Taghizadeh and T. G. Pedersen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.02596},
year = {2018}
}
备注
Main text: 6 pages, 3 figures; Supplementary: 13 pages, 4 figures, 1 table